交流调速系统
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根据上面的结论，可得出三相调压电路中各晶闸管触发 的次序为VT1 、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6、VT1……， 相邻两个晶闸管的触发信号相位差为60°。
项目2 交流调速系统
•TVC——双向晶闸 管交流调压器
~
TVC
M 3~
项目2 交流调速系统
三、 转速闭环调压调速系统的组成
普通异步电动机的开环机械特性很软,且开环调压调速范围
项目2 交流调速系统
3、异步电动机交流调速方式
变极 有级调速
变频
n(1S)n16p0f1(1S)
调压
串电阻
电磁转差离合器
串级
根据转速公式可归纳出三类调速方法（原始的分类方法）： 变极对数p的调速、变电源频率f1调速及变转差率s调速。
项目2 交流调速系统
科学分类方法（根据对转差功率的处理方法分类）分为三类： （1）转差功率消耗型调速系统：转差功率全部转化成热能 而被消耗掉。
记录
a = 30
输出电压 有效值
a = 60
a = 90
a = 150
项目2 交流调速系统
▪ 实验电路
▪ 注意：反并联的晶闸管触发脉冲相位相反即 相位差为180
项目2 交流调速系统
Class is over
Thank you!
第16讲
项目2 交流调速系统
项目二——软起动器
软启动器，由三相反并联闸管构成调压电路，串接 于电源与被控电机之间。
项目2 交流调速系统
2、交流调速的特点
直流调速系统特点： 控制对象：直流电动机 控制原理简单，一种调速方式 性能优良，对硬件要求不高 电机有换向电刷（换向火化） 电机设计功率受限 电机易损坏，不适应恶劣现场 需定期维护
交流调速系统特点： 控制对象：交流电动机 控制原理复杂，有多种调速方式 电机无电刷，无换向火化问题 转速高、耐压高 容量大（交流电机本身容量大） 电机不易损坏，适应恶劣现场 体积小、重量轻，基本免维护 节能显著
项目2 交流调速系统
三、实验设备
▪ 2只反并联晶闸管组成的调压主电路板、单结晶管 触发电路模块、电阻电感负载、双踪示波器
▪ 四实验步骤
▪ 1、按图连好电路。
▪ 2、观察并记录控制角a = 30、 60、 90、150
交流调压电路的输出电压波形（画出2个周期的波 形）。
▪ 3、测量输出电压有效值并记录于下表中。
太小,对于恒转矩的负载，要求调速范围D大于2时，往往采
用带转速负反馈的闭环控制系统。
项目2 交流调速系统
实验四、交流调压调速实验
▪ 一、实验目的 ▪ 1、熟悉交流调压调速工作原理 ▪ 2、交流调压带电阻电感负载时，观察输出
电压有效值及波形的变化，并记录控制角a
= 30、 60、 90、150的波形。 ▪ 二、实验原理电路图
软起动器实际上是一种降压起动器。
起动时间一般都可以设定，可以应用于要求缓慢起 动的场合。
起动转矩较小，不能满足重载起动或满载起动的场 合。
项目2 交流调速系统
项目2 交流调速系统
项目2 交流调速系统
5.3 绕线式异步电动机串级调速系统
一、串级调速原理 （一）串电阻调速的原理 绕线式异步机在转子回路中串接电阻的调速原理：
特点：效率最高。变极调速、变频调速系统属于此类。
项目2 交流调速系统
5.2 异步电动机调压调速系统
一、交流异步电动机调压调速原理
异步电机的电磁转矩公式
ห้องสมุดไป่ตู้
TeP m m 13n1pIr'2R sr'
3npUs2Rr' /s
1RsR sr' 2
12LlsL'lr 2
当转速或转差率一定时，电磁转矩与定子电压的 平方成正比；
Te U12
项目2 交流调速系统
Sn
0 n0 Sm
A
D
CB
E
0.5U1N
风机类负载特性
0.7U1N F
U1N
10
Te max Te
图5-1 异步电动机在不同电压下的机械特性
图4-1 异步电动机在不同电压下的机械特性
项目2 交流调速系统
二、 异步电动机调压调速方法
调压调速的三种方法： 1.自耦调压器-----对小容量电机,体积重量大。 2.饱和电抗器----控制铁心电感的饱和程度改变串联阻抗，体积重量大。 3.晶闸管交流调压器-----用电力电子装置调压调速，体积小，轻便。
项目2 交流调速系统
三、 晶闸管交流调压电路
1、 晶闸管单相交流调压电路
交流输入
、
输出电压
1）电源正半周：VT1T 触2 发导 通，电源的正半周施加到负载上；
2）电源负半周：VT2触发导 通，电源负半周便加到负载上；
触发脉冲
项目2 交流调速系统
2、晶闸管三相交流调压电路 晶闸管三相交流调压电路如图所示。这种电路接法的特 点是负载输出谐波分量低，适用于低电压大电流的场合。
特点：系统的效率低，结构简单。调压调速、绕线式异步 电动机转子串电阻调速、电磁转差离合器调速系统属于此类。
（2）转差功率回馈型调速系统——转差功率的少部分被消 耗掉，大部分通过变流装置回馈给电网或者转化为机械能予 以利用。
特点：效率高。串级调速属该类系统。
（3）转差功率不变型调速系统——调速过程中，转差功率 基本不变。
项目2交流调速系 统
交流调速系统
项目2 交流调速系统
5.1 引言
1、交直流调速系统的格局
20世纪60年代以前 80% —— 交流定速运行 18% —— 直流可调速运行 2% —— 交流可调速运行
70年代以前直流占统治地位。
70年代开始电力电子技术的应用开创了交流可 调速传的新纪元。
▪ 目前，交流调速是调速领域的主要发展方向。
I2
sE20
(R2Rf )2sX202
dn Rf I2 Te (TeTdL )0dt0 n s I2 Te 使 TeTdL 达到新的平 已衡 经， 降但 低速 ， 。 度 实现了
从串电阻调速的原理中可获得串级调速的启发。
项目2 交流调速系统
2、串级调速的原理
VT1
U
R
VT4
VT3
R
V
VT6
VT5 R
W
VT2
图5-6 三相全波星形联结的调压电路
三相全波星形联结的调压电路
项目2 交流调速系统
电路正常工作的条件： （1） 要求采用宽脉冲或双窄脉冲触发电路，与电源电 压同步。 （2）要求U、V、W三相电路中正向晶闸管的触发信号相 位互差120°，三相电路中反向晶闸管的触发信号相位也互 差120°。 （3）同一相中反并联的两个正、反向晶闸管的触发脉冲 相位应互差 180°。
项目2 交流调速系统
•TVC——双向晶闸 管交流调压器
~
TVC
M 3~
项目2 交流调速系统
三、 转速闭环调压调速系统的组成
普通异步电动机的开环机械特性很软,且开环调压调速范围
项目2 交流调速系统
3、异步电动机交流调速方式
变极 有级调速
变频
n(1S)n16p0f1(1S)
调压
串电阻
电磁转差离合器
串级
根据转速公式可归纳出三类调速方法（原始的分类方法）： 变极对数p的调速、变电源频率f1调速及变转差率s调速。
项目2 交流调速系统
科学分类方法（根据对转差功率的处理方法分类）分为三类： （1）转差功率消耗型调速系统：转差功率全部转化成热能 而被消耗掉。
记录
a = 30
输出电压 有效值
a = 60
a = 90
a = 150
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▪ 实验电路
▪ 注意：反并联的晶闸管触发脉冲相位相反即 相位差为180
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Class is over
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第16讲
项目2 交流调速系统
项目二——软起动器
软启动器，由三相反并联闸管构成调压电路，串接 于电源与被控电机之间。
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2、交流调速的特点
直流调速系统特点： 控制对象：直流电动机 控制原理简单，一种调速方式 性能优良，对硬件要求不高 电机有换向电刷（换向火化） 电机设计功率受限 电机易损坏，不适应恶劣现场 需定期维护
交流调速系统特点： 控制对象：交流电动机 控制原理复杂，有多种调速方式 电机无电刷，无换向火化问题 转速高、耐压高 容量大（交流电机本身容量大） 电机不易损坏，适应恶劣现场 体积小、重量轻，基本免维护 节能显著
项目2 交流调速系统
三、实验设备
▪ 2只反并联晶闸管组成的调压主电路板、单结晶管 触发电路模块、电阻电感负载、双踪示波器
▪ 四实验步骤
▪ 1、按图连好电路。
▪ 2、观察并记录控制角a = 30、 60、 90、150
交流调压电路的输出电压波形（画出2个周期的波 形）。
▪ 3、测量输出电压有效值并记录于下表中。
太小,对于恒转矩的负载，要求调速范围D大于2时，往往采
用带转速负反馈的闭环控制系统。
项目2 交流调速系统
实验四、交流调压调速实验
▪ 一、实验目的 ▪ 1、熟悉交流调压调速工作原理 ▪ 2、交流调压带电阻电感负载时，观察输出
电压有效值及波形的变化，并记录控制角a
= 30、 60、 90、150的波形。 ▪ 二、实验原理电路图
软起动器实际上是一种降压起动器。
起动时间一般都可以设定，可以应用于要求缓慢起 动的场合。
起动转矩较小，不能满足重载起动或满载起动的场 合。
项目2 交流调速系统
项目2 交流调速系统
项目2 交流调速系统
5.3 绕线式异步电动机串级调速系统
一、串级调速原理 （一）串电阻调速的原理 绕线式异步机在转子回路中串接电阻的调速原理：
特点：效率最高。变极调速、变频调速系统属于此类。
项目2 交流调速系统
5.2 异步电动机调压调速系统
一、交流异步电动机调压调速原理
异步电机的电磁转矩公式
ห้องสมุดไป่ตู้
TeP m m 13n1pIr'2R sr'
3npUs2Rr' /s
1RsR sr' 2
12LlsL'lr 2
当转速或转差率一定时，电磁转矩与定子电压的 平方成正比；
Te U12
项目2 交流调速系统
Sn
0 n0 Sm
A
D
CB
E
0.5U1N
风机类负载特性
0.7U1N F
U1N
10
Te max Te
图5-1 异步电动机在不同电压下的机械特性
图4-1 异步电动机在不同电压下的机械特性
项目2 交流调速系统
二、 异步电动机调压调速方法
调压调速的三种方法： 1.自耦调压器-----对小容量电机,体积重量大。 2.饱和电抗器----控制铁心电感的饱和程度改变串联阻抗，体积重量大。 3.晶闸管交流调压器-----用电力电子装置调压调速，体积小，轻便。
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三、 晶闸管交流调压电路
1、 晶闸管单相交流调压电路
交流输入
、
输出电压
1）电源正半周：VT1T 触2 发导 通，电源的正半周施加到负载上；
2）电源负半周：VT2触发导 通，电源负半周便加到负载上；
触发脉冲
项目2 交流调速系统
2、晶闸管三相交流调压电路 晶闸管三相交流调压电路如图所示。这种电路接法的特 点是负载输出谐波分量低，适用于低电压大电流的场合。
特点：系统的效率低，结构简单。调压调速、绕线式异步 电动机转子串电阻调速、电磁转差离合器调速系统属于此类。
（2）转差功率回馈型调速系统——转差功率的少部分被消 耗掉，大部分通过变流装置回馈给电网或者转化为机械能予 以利用。
特点：效率高。串级调速属该类系统。
（3）转差功率不变型调速系统——调速过程中，转差功率 基本不变。
项目2交流调速系 统
交流调速系统
项目2 交流调速系统
5.1 引言
1、交直流调速系统的格局
20世纪60年代以前 80% —— 交流定速运行 18% —— 直流可调速运行 2% —— 交流可调速运行
70年代以前直流占统治地位。
70年代开始电力电子技术的应用开创了交流可 调速传的新纪元。
▪ 目前，交流调速是调速领域的主要发展方向。
I2
sE20
(R2Rf )2sX202
dn Rf I2 Te (TeTdL )0dt0 n s I2 Te 使 TeTdL 达到新的平 已衡 经， 降但 低速 ， 。 度 实现了
从串电阻调速的原理中可获得串级调速的启发。
项目2 交流调速系统
2、串级调速的原理
VT1
U
R
VT4
VT3
R
V
VT6
VT5 R
W
VT2
图5-6 三相全波星形联结的调压电路
三相全波星形联结的调压电路
项目2 交流调速系统
电路正常工作的条件： （1） 要求采用宽脉冲或双窄脉冲触发电路，与电源电 压同步。 （2）要求U、V、W三相电路中正向晶闸管的触发信号相 位互差120°，三相电路中反向晶闸管的触发信号相位也互 差120°。 （3）同一相中反并联的两个正、反向晶闸管的触发脉冲 相位应互差 180°。